CN108870600A - 一种机组的控制系统及控制方法、一种空调器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种机组的控制系统及控制方法、一种空调器，该系统包括：主控模块以及逆变模块，主控模块与逆变模块之间设置有直流母线，直流母线上设置有接触器；逆变模块上设置有上层调度模块，上层调度模块用于控制接触器的开闭。通过本发明，上层调度模块设置在逆变模块上，使得逆变模块可直接负责所有的上层调度，提高了主动性。且在不需要主控模块工作时，可利用接触器使得直流母线断开，进而使得主控模块断电。从而避免了做无用功所造成的能源浪费，间接降低了主控模块的温度，提高了主控模块的使用寿命，从而提高了整个控制系统的可靠性。

Description

一种机组的控制系统及控制方法、一种空调器

技术领域

本发明涉及机组技术领域，具体而言，涉及一种机组控制系统及控制方法、一种空调器。

背景技术

随着科技的发展和时代的进步，光伏空调系统逐渐普及。现有的光伏空调系统的电控部分由光伏逆变模块和主控模块组成。主控模块上设置有上层调度模块，可以基于此来控制整个光伏系统的运行以及工作模式的切换。但此种方式存在一定的弊端。当光伏空调系统处于纯逆变模式下，实际上不需要主控模块工作时，主控模块也处于带电状态，耗费了一定的电能。主控模块与光伏逆变模块中间的母线上也需要时刻保持适当的电压，母线无法切除或断开，同样消耗了一定的电能。并且，当主控模块损坏时，光伏逆变模块由于对主控模块的依赖性较强，也就无法工作，会导致整个空调系统停机，降低了光伏逆变模块的主动性。

针对现有技术中，当光伏空调系统处于纯逆变模式下，主控模块较为耗电且光伏逆变模块的主动性较低的问题，尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例中提供一种机组的控制系统及控制方法、一种空调器，以解决现有技术中当光伏系统处于纯逆变模式下，主控模块较为耗电且光伏逆变模块的主动性较低的问题。

为解决上述技术问题，第一方面，本发明实施例提供一种机组的控制系统，所述系统包括：主控模块以及逆变模块，

所述主控模块与所述逆变模块之间设置有直流母线，所述直流母线上设置有接触器；

所述逆变模块上设置有上层调度模块，所述上层调度模块用于控制所述接触器的开闭。

进一步地，所述上层调度模块，用于在所述系统处于纯逆变模式下，向所述接触器发送断开指令；

所述接触器，用于根据所述断开指令断开；

所述主控模块，用于在所述接触器断开后，处于断电状态。

进一步地，所述上层调度模块，用于当检测到所述机组处于待机状态，且所述逆变模块处于正常工作状态时，确定所述系统处于所述纯逆变模式。

进一步地，所述上层调度模块，用于在所述纯逆变模式下接收到开机指令后，检测所述主控模块是否满足开机条件；如果是，则向所述接触器发送吸合指令，以使得所述主控模块与所述逆变模块建立通信连接；其中，所述开机条件包括：所述逆变模块输送至所述主控模块的电压大于或等于预设电压和/或电流大于或等于预设电流。

进一步地，所述上层调度模块，还用于在与所述主控模块建立通信连接之后，向所述主控模块发送数据包，其中，所述数据包携带用户的调控信息，用于机组的开机和运行；其中，所述调控信息包括设定温度值、运行模式、风机档位；所述运行模式包括制冷模式或制热模式。

进一步地，所述主控模块，还用于在控制所述机组开机之后，将所述机组的耗电功率与所述逆变模块的发电功率，通过通信线发送至所述上层调度模块，所述上层调度模块，用于将所述耗电功率与所述发电功率进行比较，根据所述比较结果确定所述机组的工作模式；

其中，所述工作模式包括：直流供电模式、交直流混合供电模式、直流供电余电馈网模式。

进一步地，所述上层调度模块，还用于当所述比较结果为所述耗电功率等于所述发电功率时，确定所述工作模式为所述直流供电模式；当所述比较结果为所述耗电功率大于所述发电功率时，确定所述工作模式为所述交直流混合供电模式；当所述比较结果为所述耗电功率小于所述发电功率时，确定所述工作模式为所述直流供电余电馈网模式。

进一步地，所述上层调度模块，还用于根据当前的工作模式对所述机组进行电量分配。

进一步地，所述上层调度模块，还用于当所述逆变模块不能正常工作时，若接收到开机指令，则确定所述机组处于交流供电模式。

进一步地，所述逆变模块为光伏逆变模块。

第二方面，本发明实施例提供一种机组的控制方法，所述方法应用于第一方面所述的系统中，所述方法包括：

确定系统的工作模式；

在确定所述系统处于纯逆变模式后，通过逆变模块控制直流母线断开，以使得主控模块断电；其中，所述直流母线位于所述逆变模块和所述主控模块之间。

进一步地，确定系统的工作模式包括：当所述机组处于待机状态，且所述逆变模块处于正常工作状态时，确定所述系统的工作模式是纯逆变模式。

进一步地，确定系统的工作模式还包括：

当所述机组开机后，且所述逆变模块处于正常工作状态时，将所述机组的耗电功率与所述逆变模块的发电功率进行比较，根据所述比较结果确定所述系统的工作模式；

当所述机组开机后，且所述逆变模块不能正常工作时，确定所述机组处于交流供电模式。

进一步地，根据所述比较结果确定所述系统的工作模式包括：

当所述比较结果为所述耗电功率等于所述发电功率时，确定所述工作模式为所述直流供电模式；

当所述比较结果为所述耗电功率大于所述发电功率时，确定所述工作模式为所述交直流混合供电模式；

当所述比较结果为所述耗电功率小于所述发电功率时，确定所述工作模式为所述直流供电余电馈网模式。

进一步地，通过逆变模块控制直流母线断开包括：

通过逆变模块中的上层调度模块，控制接触器断开；其中，所述接触器位于所述直流母线上。

进一步地，在确定工作模式之后，所述方法还包括：

通过上层调度模块确定电量分配与运行模式的切换。

进一步地，在确定所述系统处于纯逆变模式后，所述方法还包括：

通过所述上层调度模块接收开机指令；所述开机指令用于指示所述机组开机工作；

通过所述上层调度模块检测所述主控模块是否满足开机条件；如果是，则控制所述上层调度模块向所述接触器发送吸合指令，以使得所述主控模块与所述逆变模块建立通信连接；

其中，所述开机条件包括：所述逆变模块输送至所述主控模块的电压大于或等于预设电压和/或电流大于或等于预设电流。

进一步地，在所述主控模块与所述逆变模块建立通信连接之后，所述方法还包括：

通过所述上层调度模块向所述主控模块发送数据包，其中，所述数据包携带用户的调控信息，用于所述机组的开机和运行；

其中，所述调控信息包括设定温度值、运行模式、风机档位；运行模式包括制冷模式或制热模式。

进一步地，所述逆变模块为光伏逆变模块。

第三方面，本发明实施例提供一种空调器，所述空调器包括第一方面所述的控制系统。

进一步地，所述空调器为光伏空调器。

应用本发明的技术方案，机组的控制系统包括主控模块以及逆变模块，主控模块与逆变模块之间设置有直流母线，直流母线上设置有接触器；逆变模块上设置有上层调度模块，上层调度模块用于控制接触器的开闭。由此，上层调度模块设置在逆变模块上，使得逆变模块可直接负责所有的上层调度，提高了主动性。且不需要主控模块工作时，可利用接触器使得直流母线断开，进而使得主控模块断电。从而避免了做无用功所造成的能源浪费，间接降低了主控模块的温度，提高了主控模块的使用寿命，从而提高了整个控制系统的可靠性。

附图说明

图1是根据本发明实施例的一种机组的控制系统的结构框图；

图2是根据本发明实施例的一种机组的控制系统的结构框图；

图3是根据本发明实施例的一种机组的控制方法的流程图；

图4是根据本发明实施例的一种机组的控制方法的流程图；

图5是根据本发明实施例的一种机组的控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

为了使读者更加清楚地了解到本发明与相关技术的差别以及本发明的改进点，现对相关技术的方案做简要介绍，相关技术中的机组的控制系统如图1所示。机组以光伏空调为例。

相关技术中，上层调度模块位于空调主控模块上，负责调控整个空调系统的运行与工作模式的切换。即使是在纯逆变模式下，也必须保证空调主控模块带电，直流母线上要保持适当的电压，使得上层调度模块可调控光伏逆变模块。由此，限制了光伏逆变模块的主动性、且造成了能源浪费、还会使得空调主控模块的温度升高，不利于节能环保。且可以理解的是，除上层调度模块所具有的功能外，空调主控模块还可以调控空调的部分功能，且存储有与这部分功能相关的算法和程序。在图1中，用空调控制模块来代表；光伏逆变模块上，还具有光伏控制模块，并且，空调主控模块以及光伏逆变模块之间连接有通信线，例如：CAN通讯线。

为了解决现有技术中当光伏系统处于纯逆变模式下，主控模块较为耗电且光伏逆变模块的主动性较低的问题。本发明实施例提供一种机组的控制系统，如图2所示，系统包括：主控模块1以及逆变模块2，

主控模块1与逆变模块2之间设置有直流母线3，直流母线3上设置有接触器4；

逆变模块2上设置有上层调度模块5，上层调度模块5用于控制接触器4的开闭。

由此，上层调度模块设置在逆变模块上，使得逆变模块可直接负责所有的上层调度，提高了主动性。且不需要主控模块工作时，可利用接触器使得直流母线断开，进而使得主控模块断电。从而避免了做无用功所造成的能源浪费，间接降低了主控模块的温度，提高了主控模块的使用寿命，从而提高了整个控制系统的可靠性。

需要说明的是，图2和图1中所示的主控模块以及逆变模块的名称虽然相同，但功能和内部结构不同。

其中，上层调度模块5负责接收用户通过遥控器发出的控制指令，并控制机组的运行，例如：上层调度模块5可以控制空调的开关机时间。其中，开关机时间可预先设置好并存储在空调中。

可以理解的是，图2中示出的直流母线3为两条，但仅是作为一种示例性说明。在实际应用中，直流母线3可以为多条，且每条直流母线3上均可以设置接触器4，也可以仅在一条直流母线3上设置接触器4。当在一条直流母线3上设置接触器4时，方案即可实现。但显然，多个接触器4的设置会提高切断直流母线3的概率，从而进一步保证主控模块1的断电。

且可以理解的是，除上层调度模块5所具有的功能外，空调主控模块1还可以调控空调的部分功能，且存储有与这部分功能相关的算法和程序。在图2中，用空调控制7来代表；光伏逆变模块2上，还具有光伏控制6，并且，空调主控模块1以及光伏逆变模块2之间连接有通信线，例如：CAN通讯线8。

在一种可能的实现方式中，上层调度模块5，用于在系统处于纯逆变模式下，向接触器4发送断开指令；接触器4，用于根据断开指令断开；主控模块1，用于在接触器4断开后，处于断电状态。上层调度模块5，用于当检测到机组处于待机状态，且逆变模块2处于正常工作状态时，确定系统处于纯逆变模式。

可以理解的是，光伏空调系统的纯逆变模式可以理解为光伏逆变模块所产生的电能向电网输送，也即一种卖电模式。此时，空调器处于待机状态，不需要消耗电能。上层调度模块5又位于光伏逆变模块2上，此时的主控模块1是可以断电的。由此，节约了能源且能取得一定的经济效益。

在一种可能的实现方式中，上层调度模块5，用于在纯逆变模式下接收到开机指令后，检测主控模块1是否满足开机条件；如果是，则向接触器4发送吸合指令，以使得主控模块1与逆变模块2建立通信连接；其中，开机条件包括：逆变模块2输送至主控模块1的电压大于或等于预设电压和/或电流大于或等于预设电流。上层调度模块5，还用于在与主控模块1建立通信连接之后，向主控模块1发送数据包，其中，数据包携带用户的调控信息，用于机组的开机和运行；其中，调控信息包括设定温度值、运行模式、风机档位；运行模式包括制冷模式或制热模式。

当主控模块1不满足开机条件时，可在预设时间内继续进行光能转换，以使得输送至主控模块1的电压或电流符合需求。当超过预设时间时，发出提示信息，以提示用户检查机组情况，此时，光伏逆变模块2可能会出现故障，或者接线断开。

在一种可能的实现方式中，主控模块1，还用于在控制机组开机之后，将机组的耗电功率与逆变模块2的发电功率，通过通信线发送至上层调度模块5，上层调度模块5，用于将耗电功率与发电功率进行比较，根据比较结果确定机组的工作模式；其中，工作模式包括：直流供电模式、交直流混合供电模式、直流供电余电馈网模式。

在一种可能的实现方式中，上层调度模块5，还用于当比较结果为耗电功率等于发电功率时，确定工作模式为直流供电模式；当比较结果为耗电功率大于发电功率时，确定工作模式为交直流混合供电模式；当比较结果为耗电功率小于发电功率时，确定工作模式为直流供电余电馈网模式。上层调度模块5，还用于根据当前的工作模式对机组进行电量分配。

下面以具体应用场景为例，对上述实现方式做简单说明。当空调器开机运行之后，机组会消耗一定的电能，且光伏逆变模块2会进行光能转换，以为机组提供所需的电能。当耗电功率等于发电功率时，即所发电能全部用于机组耗电，系统实现了自发自用，相当于对外零耗电，此时工作模式为直流供电模式。当耗电功率大于发电功率时，说明光伏逆变模块2所发的电能不足以驱动机组的工作，则需要从电网补充部分电能，此时工作模式为交直流混合供电模式。需要说明的是，环境温度值与设定温度值差值较大、风机档位较高，即用户需求的制冷量或制热量较大时，或者，天气较阴，太阳能不足时，均容易导致交直流混合供电模式。同理，当耗电功率小于发电功率时，光伏逆变模块2所发电能一部分用于机组耗电，一部分会输送至电网，此时，工作模式即为直流供电余电馈网模式。

在一种可能的实现方式中，上层调度模块5，还用于当逆变模块不能正常工作时，若接收到开机指令，则确定机组处于交流供电模式，此时，光伏逆变模块2无法向机组供电，而用户又需要使用空调时，则需要开启交流供电模式，由电网向机组供电。

由此，可以在满足用户需求，不影响用户正常使用空调的同时，节约能源且获得一定程度的经济收益。

图3示出了根据本发明实施例所示的一种机组的控制方法，该方法应用于上述实施例所示的系统中，方法包括：

步骤S301、确定系统的工作模式；

步骤S302、在确定系统处于纯逆变模式后，通过逆变模块控制直流母线断开，以使得主控模块断电；

其中，直流母线位于逆变模块和主控模块之间。

由此，提高了逆变模块的主动性，且不需要主控模块工作时，可使得直流母线断开，进而使得主控模块断电。从而避免了做无用功所造成的能源浪费，间接降低了主控模块的温度，提高了主控模块的使用寿命，从而提高了整个控制系统的可靠性。

在一种可能的实现方式中，如图4所示，步骤S301、确定系统的工作模式包括：

步骤S3011、当机组处于待机状态，且逆变模块处于正常工作状态时，确定系统的工作模式是纯逆变模式。

在一种可能的实现方式中，确定系统的工作模式还包括：当机组开机后，且逆变模块处于正常工作状态时，将机组的耗电功率与逆变模块的发电功率进行比较，根据比较结果确定系统的工作模式；在确定工作模式之后，方法还包括：通过上层调度模块确定电量分配与运行模式的切换。当机组开机后，且逆变模块不能正常工作时，确定机组处于交流供电模式。

在一种可能的实现方式中，根据比较结果确定系统的工作模式包括：当比较结果为耗电功率等于发电功率时，确定工作模式为直流供电模式；当比较结果为耗电功率大于发电功率时，确定工作模式为交直流混合供电模式；当比较结果为耗电功率小于发电功率时，确定工作模式为直流供电余电馈网模式。

在一种可能的实现方式中，如图4所示，步骤S302、通过逆变模块控制直流母线断开包括：

步骤S3021、通过逆变模块中的上层调度模块，控制接触器断开；其中，接触器位于直流母线上。

在一种可能的实现方式中，如图5所示，在步骤S302、在确定系统处于纯逆变模式后，方法还包括：

步骤S303、通过上层调度模块接收开机指令；开机指令用于指示机组开机工作；

步骤S304、通过上层调度模块检测主控模块是否满足开机条件；

步骤S305、如果是，则控制上层调度模块向接触器发送吸合指令，以使得主控模块与逆变模块建立通信连接；

其中，开机条件包括：逆变模块输送至主控模块的电压大于或等于预设电压和/或电流大于或等于预设电流。

在一种可能的实现方式中，如图5所示，在步骤S305、在主控模块与逆变模块建立通信连接之后，方法还包括：

步骤S306、通过上层调度模块向主控模块发送数据包。

其中，数据包携带用户的调控信息，用于机组的开机和运行；

其中，调控信息包括设定温度值、运行模式、风机档位；运行模式包括制冷模式或制热模式。

在一种可能的实现方式中，逆变模块为光伏逆变模块。

本发明实施例还提供一种空调器，空调器包括上述实施例所示的控制系统。在一种可能的实现方式中，空调器为光伏空调器。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台移动终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (21)

1.一种机组的控制系统，其特征在于，所述系统包括：主控模块以及逆变模块，

所述主控模块与所述逆变模块之间设置有直流母线，所述直流母线上设置有接触器；

所述逆变模块上设置有上层调度模块，所述上层调度模块用于控制所述接触器的开闭。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述上层调度模块，用于在所述系统处于纯逆变模式下，向所述接触器发送断开指令；

所述接触器，用于根据所述断开指令断开；

所述主控模块，用于在所述接触器断开后，处于断电状态。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，

所述上层调度模块，用于当检测到所述机组处于待机状态，且所述逆变模块处于正常工作状态时，确定所述系统处于所述纯逆变模式。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，

所述上层调度模块，用于在所述纯逆变模式下接收到开机指令后，检测所述主控模块是否满足开机条件；如果是，则向所述接触器发送吸合指令，以使得所述主控模块与所述逆变模块建立通信连接；

其中，所述开机条件包括：所述逆变模块输送至所述主控模块的电压大于或等于预设电压和/或电流大于或等于预设电流。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，

所述上层调度模块，还用于在与所述主控模块建立通信连接之后，向所述主控模块发送数据包，其中，所述数据包携带用户的调控信息，用于机组的开机和运行；

其中，所述调控信息包括设定温度值、运行模式、风机档位；所述运行模式包括制冷模式或制热模式。

6.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，

所述主控模块，还用于在控制所述机组开机之后，将所述机组的耗电功率与所述逆变模块的发电功率，通过通信线发送至所述上层调度模块，

所述上层调度模块，用于将所述耗电功率与所述发电功率进行比较，根据所述比较结果确定所述机组的工作模式；

其中，所述工作模式包括：直流供电模式、交直流混合供电模式、直流供电余电馈网模式。

7.根据权利要求6所述的控制系统，其特征在于，

所述上层调度模块，还用于当所述比较结果为所述耗电功率等于所述发电功率时，确定所述工作模式为所述直流供电模式；当所述比较结果为所述耗电功率大于所述发电功率时，确定所述工作模式为所述交直流混合供电模式；当所述比较结果为所述耗电功率小于所述发电功率时，确定所述工作模式为所述直流供电余电馈网模式。

8.根据权利要求6所述的控制系统，其特征在于，

所述上层调度模块，还用于根据当前的工作模式对所述机组进行电量分配。

9.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，

所述上层调度模块，还用于当所述逆变模块不能正常工作时，若接收到开机指令，则确定所述机组处于交流供电模式。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的控制系统，其特征在于，

所述逆变模块为光伏逆变模块。

11.一种机组的控制方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1-10任意一项所述的系统中，所述方法包括：

确定系统的工作模式；

在确定所述系统处于纯逆变模式后，通过逆变模块控制直流母线断开，以使得主控模块断电；其中，所述直流母线位于所述逆变模块和所述主控模块之间。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，确定系统的工作模式包括：

当所述机组处于待机状态，且所述逆变模块处于正常工作状态时，确定所述系统的工作模式是纯逆变模式。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，确定系统的工作模式还包括：

当所述机组开机后，且所述逆变模块处于正常工作状态时，将所述机组的耗电功率与所述逆变模块的发电功率进行比较，根据所述比较结果确定所述系统的工作模式；

当所述机组开机后，且所述逆变模块不能正常工作时，确定所述机组处于交流供电模式。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，根据所述比较结果确定所述系统的工作模式包括：

当所述比较结果为所述耗电功率等于所述发电功率时，确定所述工作模式为所述直流供电模式；

当所述比较结果为所述耗电功率大于所述发电功率时，确定所述工作模式为所述交直流混合供电模式；

当所述比较结果为所述耗电功率小于所述发电功率时，确定所述工作模式为所述直流供电余电馈网模式。

15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，通过逆变模块控制直流母线断开包括：

通过逆变模块中的上层调度模块，控制接触器断开；其中，所述接触器位于所述直流母线上。

16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在确定工作模式之后，所述方法还包括：

通过上层调度模块确定电量分配与运行模式的切换。

17.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在确定所述系统处于纯逆变模式后，所述方法还包括：

通过所述上层调度模块接收开机指令；所述开机指令用于指示所述机组开机工作；

通过所述上层调度模块检测所述主控模块是否满足开机条件；如果是，则控制所述上层调度模块向所述接触器发送吸合指令，以使得所述主控模块与所述逆变模块建立通信连接；

其中，所述开机条件包括：所述逆变模块输送至所述主控模块的电压大于或等于预设电压和/或电流大于或等于预设电流。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，在所述主控模块与所述逆变模块建立通信连接之后，所述方法还包括：

通过所述上层调度模块向所述主控模块发送数据包，其中，所述数据包携带用户的调控信息，用于所述机组的开机和运行；

其中，所述调控信息包括设定温度值、运行模式、风机档位；运行模式包括制冷模式或制热模式。

19.根据权利要求11-18中任意一项所述的方法，其特征在于，

所述逆变模块为光伏逆变模块。

20.一种空调器，其特征在于，所述空调器包括权1至权10中任意一项所述的控制系统。

21.根据权利要求20所述的空调器，其特征在于，

所述空调器为光伏空调器。